清時，鄉境設脫烈堡（今脫烈村）。
民國時，脫烈先后隸屬海城區、新民鄉（治今馬營）。
民國三十八年（1949年）8月，海原縣設立曹洼鄉，隸屬第一區（城關區）。
1952年10月，曹洼鄉改脫烈鄉，隸屬第七區（鄭旗區）。
1953年4月，增設曹洼區，轄曹洼、脫烈、后堡、黃坪、劉套五鄉。
1956年8月，撤銷曹洼區，曹洼鄉改隸鄭旗區。
1958年10月，撤銷曹洼鄉，成立曹洼公社。
1959年5月，撤銷曹洼公社，其地并入賈塘公社。
1985年12月，重新設立曹洼鄉。